Primjena Newtonovih zakona

Najveće poteškoće za srednjoškolce fizike povezane su s rješavanjem problema na najrazličitijim frontama discipline.
Ovdje ću predstaviti rješenje vježbe o interakciji između blokova, povezano s primjenom Newtonovih zakona.
Primjer 1) (UF-PE) Na donjoj slici prikazana su tri bloka masa mA = 1,0 kg, mB = 2,0 kg i mc = 3,0 kg. Blokovi se pomiču zajedno, pod djelovanjem konstantne vodoravne sile F od 4,2 N modula.

Ne uzimajući u obzir trenje, kolika je veličina neto sile na bloku B?
a) 1,0 N
b) 1,4 N
c) 1,8 N
d) 2,2 N
e) 2,6 N
Riješenje.
Prvo moramo znati da je F = m.a (Newtonov drugi zakon). Moramo također znati da se tri tijela kreću s istim ubrzanjem i da to ubrzanje ima isti smjer i smjer kao i sila F.
Tako možemo izračunati ubrzanje blokova pomoću sustava izoliranog tijela (SCI)
Na donjoj slici predstavljamo sile koje djeluju na A, B i C

Gdje je F primijenjena sila.
FThe u prvom bloku je reakcija B u The zbog F.
Fa u drugom bloku je djelovanje The u B zbog F
Fc u drugom bloku je reakcija

ç u B zbog F
Fc u trećem bloku je djelovanje de B u ç zbog F
n je normalna sila, a p sila utega u tri slučaja

Pojednostavljujući utege s normalnim reakcijskim silama u svakom slučaju moramo:

Kako je F = 4,2 N, imamo:
4,2 = (1,0 + 2,0 + 3,0) .a
a = 4,2 / 6
a = 0,7 m / s²
Jednom kada se pronađe ubrzanje, moramo pronaći rezultantnu vrijednost u B.
Rezultat u B je: F_B = F_THE - F_Ç
Oduzimajući jednadžbe B i C imamo:
F_THE = (m_B + m_Ç). The
F_THE = (2,0 + 3,0). 0,7
F_THE = 5,0. 0,7
F_THE = 3,5 N
Pronalaženje vrijednosti F_Ç
F_Ç = m_Ç. The
F_Ç = 3,0. 0,7
F_Ç = 2,1 N
Tako:
F_B = 3,5 – 2,1
F_B = 1,4 N
Zatim zaključujemo da je neto sila na B jednaka 1,4 N.

Napisao Kléber Cavalcante
Diplomirao fiziku
Brazilski školski tim

mehanika - Fizika - Brazil škola

Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aplicacao-das-leis-newton.htm